DE3142374A1 - Verfahren zum bedrucken einer ader - Google Patents
Verfahren zum bedrucken einer aderInfo
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Description
3U2374
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA
81 P 6 5 h 5 DE
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bedrucken
einer Ader, insbesondere einer Lichtwellenlei-.5
ter-Faser, mittels eines Tintenschreibers, durch den Farbflecke aus mehreren Düsen ausgespritzt werden, die
getrennt steuerbar sind. ■
Ein Verfahren dieser Art ist aus der DE-OS 29 44 103
bekannt. Die Steuerung des Tintendruckers wird dabei von einer Recheneinheit vorgenommen, welcher eine die
Geschwindigkeit des strangförmigen Gutes messende Einrichtung
zugeordnet ist. Die Düsen des Tintendruckers sind quer zur Bewegungsrichtung des strangförmigen Gutes
angeordnet. Bei Verwendung mehrerer Düsenreihen sind die Einzeldüsen gegeneinander versetzt und jeweils
auf Lücke angeordnet.
Für ein deutliches Schriftbild ist es zweckmäßig, wenn
die von den Düsen erzeugten Punkte möglichst nahe beieinander liegen. Im Rahmen des durch die physikalischen
Grundbedingungen technisch Möglichen setzt dies allerdings voraus, daß die Düsen selbst sehr eng zueinander
angeordnet werden, was einen sehr gedrängten Aufbau erfordert, der mechanisch nicht immer einfach zu realisieren
ist.
Der Erfindung, welche sich auf ein Verfahren der eingangs
genannten Art bezieht, liegt die Aufgabe zugrunde,,
Jb 1 Korn / 23.10.1981
. 3U2374
-S- VPA St P 6 54'5DE
einen Weg aufzuzeigen, auf dem die Herstellung von weitgehend geschlossenen Kennzeichnungen in durch freie
Programmierung sehr leicht und vielseitig variabler Weise möglich ist. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch
erreicht, daß bei einem ersten Arbeitsschritt eine Reihe von Farbflecken aufgetragen wird* zwischen
denen Lücken vorhanden sind und daß bei einem zweiten Arbeitsschritt durch inzwischen erfolgte Längsverschiebung
der Ader weitere Farbflecke in die Lücken eingebracht werden.
Bei der Erfindung wird somit eine Zuordnung zwischen dem durch die Anordnung der Düsen gegebenen Raster zu
dem Verschiebungsvorgang für den Aufzeichnungsträger vorgenommen, wobei beide so zusammenwirken, daß ein
dichtes und geschlossenes Schriftbild entsteht. Die Düsen können in einem gröberen Raster angebracht werden,
weil beim zweiten Arbeitsschritt die Füllung der Lücken erfolgt, wobei die Längsverschiebung gerade so
groß ist, daß die Lücken getroffen werden.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer Einrichtung zur Bedruckung einer Ader,
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit ' der Auffüllung von Lücken bei einem zweiten Arbeitsschritt,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ebenfalls eine Auffüllung von Lücken
vorgesehen ist und
". 3H2374
ζ
-Z- VPA 81 P 6 5 h 5 OE
Fig. A ein Schema für die Beschriftung von besonders
empfindlichem Farbgut mit einem allmählichen Anstieg und Abfall der Stärke der Schriftzeichen
an den äußeren Enden.
5
5
In Fig. 1 ist das Schreibgut, vorzugsweise eine mit einer Schutzschicht versehene Lichtwellenleiter-Faser
mit AD bezeichnet. Bei der Bewegung von rechts nach links wird ein Drehimpulsgeber DG entsprechend der Vor-Schubgeschwindigkeit
der Lichtwellenleiter-Ader AD bewegt und gibt fortlaufend Impulse ab und zwar einen
Impuls je eine bestimmte Längeneinheit. Für das nachfolgende
Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß je 0,2 mm Vorschub ein Impuls von dem Drehimpulsgeber DG
an die Speichereinrichtung SP angegeben wird. In dem Speicher SP ist in frei programmierbarer Weise das jeweils
auf die Ader AD aufzubringende Zeichenmuster eingegeben. Die erzeugten Steuerbefehle gelangen zu einer
Steuereinrichtung ST, welche den Schreibkopf SK betätigt,
der bevorzugt in Form eines Tintendruckers ausgebildet ist. Die einzelnen Düsen des Schreibkopfes
sind in einer Matrixanordnung angeordnet, also in Reihen und Spalten.
In Figur 2 ist ein einfaches Ausführungsbeispiel eines Schreibkopfes SK dargestellt und zwar weist dieser zwei
Reihen von Düsen auf, nämlich eine rechte Reihe mit jeweils sechs Düsen D1R bis D6R und eine linke Reihe mit
ebenfalls sechs Düsen D1L bis D6L. Die Düsen der rechten und der linken Reihe sind so gegeneinander versetzt,
daß sie genau auf Lücke stehen. Es ist angenommen, daß die Düsen die Farbe in Richtung auf die Zeichenebene
abgeben. Weiterhin ist vorausgesetzt, daß sich die Ader von rechts nach links bewegt. Um die einzelnen
Schreibvorgänge besser voneinander unterscheiden zu können sind die von der rechten Düsenreihe D1R bis D6R
6
-M-
VPA Si P 6 5 45 DE
erzeugten kreisförmigen Farbflecke als schwarze Punkte,
dargestellt, während die von der linken Reihe erzeugten Farbflecke als Kreise gezeichnet sind. Der Abstand zwischen
den einzelnen Düsen einer Reihe beträgt etwa 0,5mm und der Abstand aufeinanderfolgender Reihen beträgt
(entsprechend dem angenommenen Vorschub 0*2mm ^e Steuerimpuls)
0,2mm. Durch den .ersten Impuls wird die rechte Reihe D1R bis D6R der Düsen getastet und somit eine
Reihe von Farbflecken geschrieben, die einen Zentrumsabstand von etwa 0,5mm aufweisen. Beim nächsten Impuls
ist die Ader entsprechend der Richtung des Pfeiles P1 um 0,2mm nach links bewegt worden, so daß die Farbflecke
des ersten Impulses genau im Bereich der linken Düsenreihe D1L bis DSL liegen. Durch den zweiten Impuls wird
in die Lücken der bereits vorhandenen Farbflecke eine weitere Reihe von hier durch Kreise angedeuteten Farbflecken
eingeschrieben, so daß in etwa eine durchgehende Linie entsteht. Dabei ist vorausgesetzt, daß der
Durchmesser der Farbflecke in etwa 0,3mm beträgt.
Soll neben dieser ersten Linie, welche nach dem zweiten Impuls vorhanden ist und die praktisch einen Halbring
auf der Ader darstellt, anschließend eine zweite Linie geschrieben werden, so wird durch einen dritten Impuls
im Abstand von 0,2mm zu der ersten Linie wieder die rechte Düsenreihe D1R bis D6R getastet und schreibt eine
Folge aus sechs Farbflecken. Beim vierten Impuls ist die Ader um 0,2mm nach links bewegt worden, so daß die
Lücken zwischen den Farbflecken des dritten Impulses durch die linke Düsenreihe D1L bis DSL geschlossen wird.
Es ergeben sich damit zwei nebeneinander liegende Halbringe, die bei den gewählten Abmessungen ineinander verfließen.
Somit baut sich durch aneinandergereihte Linien insgesamt ein Farbfleck auf, der von der Anzahl der
Impulse abhängt, die nacheinander zur Austastung der Düsenreihen herangezogen worden sind. Wird beispielsweise
gewünscht, daß die Gesamtbreite des Farb-Halb-
VPA BIP 6 545 DE
ringes etwa 1,6mm betragen soll,-so sind sechzehn Impulse
notwendig, um einen derartigen Farbstrich zu erzeugen.
In Figur 3 sind die Impulsfolge und die Verteilung der
Düsensteuerung angedeutet, wenn der Buchstabe "T" geschrieben werden soll. Dabei ist wieder die gleiche
Kombination und Verteilung der Düsen beim Schreibkopf SK vorausgesetzt, wie bei Figur 2 und ebenfalls eine Bewegung
der Ader von rechts nach links. Beim ersten Impuls wird nur die erste Düse D1R getastet und schreibt einen
ersten Farbfleck. Beim zweiten Impuls wird die Düse D1R ebenfalls getastet und schreibt einen weiteren Farbfleck
im Abstand von 0,2mm. Das gleiche erfolgt beim dritten Impuls und beim vierten Impuls, so daß am Ende dieses
vierten Impulses insgesamt vier Farbflecke dicht nebeneinander liegend vorhanden sind (jeweils in Bewegungsrichtung
der Ader gesehen). Gleichzeitig mit dem vierten Impuls wird aber nicht nur die erste Düse D1R sondem
es werden auch die übrigen Düsen D2R bis D6R der rechten Düsenreihe aufgetastet. Dadurch wird ein quer
zur Aderlängsrichtung verlaufender Strich geschrieben, dessen Länge von der Anzahl der Düsen der rechten Reihe
abhängt. Beim fünften Impuls wird die linke Düsenreihe D1L bis D5L getastet und dadurch können die innerhalb
der Farbflecke der ersten Düsenreihe vorhandenen Lücken aufgefüllt werden, wie es durch die als Kreise gezeichneten
Farbflecke der linken Düsenreihe angedeutet ist. Beim sechsten Impuls wird nur die erste Düse der rechten
Düsenreihe D1R getastet, ebenso beim siebten und . beim achten Impuls. Am Ende dieses achten Impulses ist
auf der Ader das gewünschte Zeichen "T" vorhanden. Somit kann, obwohl die Düsen D1R bis D6R und D1L bis D6L
in größerem Abstand angeordnet sind, ein dicht geschlossenes Schriftbild auch in vertikaler Richtung (d.h. quer
zum Längsvorschub) erzeugt werden. Der Abstand der horizontal (d.h. in Vorschubrichtung) aufeinanderfolgenden
" ■- 3U2374
- s - VPA MP 6 54 5 DE
Farbfleck (z.B. 1.Ms 3. Impuls) ist allein durch die Taktfolge des Drehimpulsgebers DG gegeben und kann somit
stets klein genug gehalten werden.
Nach dem Schreiben einer derartigen Figur oder eines Buchstabens bzw. einer Zahl folgen eine Reihe von "Leerschlägen",
bei denen die vom Drehimpulsgeber DG gelieferten Impulse unterdrückt und nicht zur Tastung des
Schreibkopfes SK zugelassen werden. Nach einer Reihe von solchen zum Beispiel fünf Leerschlägen kann das
nächste Symbol geschrieben werden, wobei die vorstehend im Zusammenhang mit Fig. 2 und 3 erläuterten Prinzipien
sinngemäß anzuwenden sind.
Führt man die Ader in vertikaler Richtung an der z.B. rechten Düsenreihe D1R bis D6R nach Fig. 3 vorbei (wie
dies dort durch den gestrichelten Pfeil P2 angedeutet
ist), dann kann in besonders einfacher Weise ein stetiger Übergang bei der Beschriftung der Aderoberfläche
erreicht werden. Ein solcher Übergang ist vor allem dann von Interesse, wenn Lichtwellenleiter-Fasern bedruckt
werden sollen, die gegen sogenannte "Mikrobiegungen" besonders empfindlich sind. Diese "Mikrobiegungen"
können nämlich bereits dadurch hervorgerufen werden, daß auf die dünnen, mit einer Schutzschicht überzogenen
Lichtwellenleiter-Fasern die entsprechenden Farbringe oder Zeichen aufgebracht sind und damit das mechanische
Trägheitsmoment verändert wird. Wenn dies, wie-meist der Fall, abrupt und periodisch geschieht,
so ist die Gefahr einer Minderung der Übertragungseigenschaften besonders groß.
In Figur 4 sind der zugehörige Impulsplan und die Punktverteilung
gezeichnet, wobei die Zeitachse von rechts nach links und die Bewegungsrichtung der Lichtwellenleiterfaser
von oben nach unten verläuft. Beim ersten Impuls wird die vollständige Düsenreihe D1R bis D6R ge-
- 7 - VPA ■ 81 P 6 5 4 5 DE
tastet und erzeugt die Punkte P11 bis P16. Nach einer
Verschiebung der Ader um 0,2mm tritt der nächste (zweite) Impuls auf, der die Punkte P21 bis P26 schreibt.
Beim dritten Impuls werden zusätzlich die Punkte P31 bis P36 geschrieben, während beim vierten Impuls die
Punkte P41 bis P46 und beim fünften Impuls die Punkte P51 bis P56 hinzukommen. Am Ende des fünften Impulses
liegt somit eine entsprechend lange und im mittleren Teil dichter geschriebene Punktfolge vor.
Mit dem sechsten Impuls werden die Farbflecke P61 bis
P66 geschrieben, wobei die Farbflecke . P63 bis P66 auf bereits vorhandene Punkte (nämlich P11 bis P14) treffen,
so daß an diesen Stellen ein doppelter Farbauftrag auftritt.
Beim siebenten Impuls werden die Farbflecke P71 bis P76 erzeugt, wobei die Farbflecke P73 bis P?6 mit bereits
vorhandenen Farbflecken zusammentreffen (nämlich mit P21 bis P24) und so an dieser Stelle zwei Farbflekke
übereinander liegen.
Beim achten Impuls werden die Farbflecke· P81 bis P86
geschrieben, wobei die Farbflecke· P83 bis P86 mit bereits vorhandenen Farbflecken (P31 bis P34) zusammentreffen
und somit ebenfalls mehr Farbauftrag ergeben. Betrachtet man sich die nach dem achten Impuls.vorhande- ·
ne Farbreihe, so ergibt sich, daß von außen beginnend mit dem Farbfleck P81 ein allmählicher Anstieg sowohl
der Dichte der Farbflecke (zwischen P81 und P71 ist eine größere Lücke als beispielsweise zwischen P61 und
P82) als auch hinsichtlich der übereinander liegenden Lagen auftritt, wobei die Lagen von außen nach innen
zunehmen und dann von innen nach außen wieder abnehmen.
" - 3H2374
AO
- $ - VPA 8! P 6 5 4 5 DE
- $ - VPA 8! P 6 5 4 5 DE
Es ist vorteilhaft, wenn so verfahren wird, daß Je
Schreibtakt die Ader einen Bruchteil des Abstandes zweier gleichzeitig betätigter Düsen bewegt wird. Eine
zweckmäßige Dimensionierung besteht dabei darin, daß der Bruchteil den Wert eines rationalen Bruches aufweist.
Weiterhin soll darauf geachtet werden, daß der Durchmesser eines Farbfleckes kleiner gehalten wird
als die Verschiebung der Ader je Schreibtakt.
Wenn man das Querschnittsprofil des Farbauftrags betrachtet, so ergibt sich ein allmählicher Anstieg der
Einfärbung bis zu einem Maximalwert und dann wieder ein allmählicher Abfall. Mit einem derartigen allmählichen
Anstieg und allmählichen Abfall wird die periodische mechanische Störung der Außenhülle auf ein solches
Maß herabgedrückt, daß praktisch kein Mikrobiegungs-Effekt
mehr meßbar ist.
Ein besonders gleichmäßiger Farbauftrag läßt sich im übrigen dadurch erreichen, daß die Ader vor der Bedruckung
befeuchtet wird, was z.B. dadurch geschehen kann, daß sie vorher durch eine Küvette mit Flüssigkeit
hindurchbewegt wird. Diese Flüssigkeit und die Farbflüssigkeit sind so aufeinander abzustimmen, daß
sie gegenseitig leicht mischbar sind. Bei dünnen befeuchteten
Adern ergibt sich die Möglichkeit, daß trotz einseitiger Bedruckung nicht nur ein Halbring
sondern ein Vollring entsteht, weil die Farbe auch auf die Rückseite fließt.
Wird die Steuerung der Düsenreihen so programmiert, daß ein schrägliegender Balken entsteht, so ergeben
sich je nach Lage des Balkens zur Bewegungsrichtung der Ader schärfere oder stetigere Übergänge. Der Punktabstand
in Bewegungsrichtung der Ader läßt sich durch Über- oder Untersetzung beim Drehimpulsgeber DG einstellen.
Größere Düsenöffnuhgen bedeuten mehr Farbe,
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- # - VPA δίΡ 6 5 4 5 DE
Drosseln der Stärke der elektrischen Impulse bedeutet weniger Farbe. Mehr Leerschlage zwischen den Balken bewirken
größere Ringabstände und zwei Balken hintereinander längere Ringe. Somit läßt sich der Code für die
Bedruckung frei programmierbar in vielfacher Weise verändern.
Wenn verbleibende Lücken zwischen einzelnen Farbflecken
oder Zeichen noch stören sollten, so können diese durch Auftragen eines farblosen Lacks (Klarlack) in den Lücken
so geschlossen werden, daß mechanisch gesehen ein völlig gleichmäßiger Außendurchmesser der Ader gewährleistet
wird. Dies ist einerseits wegen der Vermeidung von Mikrobiegungen bei optischen Fasern besonders vorteilhaft und
bei elektrischen Leitern deshalb zweckmäßig, weil dann keine fortlaufenden Änderungen der Kopplungswerte zwischen
benachbarten Adern (nach der Verseilung) eintreten. Der Klarlack sollte zweckmäßig etwa die gleichen elektrischen
Eigenschaften aufweisen wie die Farbe.
4 Figuren
11 Patentansprüche
Leerseite
Claims (11)
1. Verfahren zum Bedrucken einer Ader, insbesondere einer Lichtwellenleiter-Faser, mittels eines Tintenschreibers,
durch den Farbflecke aus mehreren Düsen ausgespritzt werden, die getrennt steuerbar sind,
5da durch gekennzeichnet,
daß bei einem ersten Arbeitsschritt eine Reihe von Farbflecken aufgetragen wird, zwischen denen Lücken vorhanden
sind und daß bei einem zweiten Arbeitsschritt durch inzwischen erfolgte Längsverschiebung der Ader
weitere Farbflecke in die Lücken eingebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ader je Schreibvorgang eine größere oder etwa gleiche Längsverschiebung
erfährt als die Durchmesser der Farbflecke.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Reihe von Farbflecken je Schreibvorgang quer zur Vorschubrichtung
der Ader aufgebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Reihe von Farb-
■ flecken parallel zur Vorschubrichtung der Ader aufgebracht
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die in der Bewegungsrichtung der Ader liegenden Düsen zumindest teilweise gleich«
zeitig betätigt werden und daß der Längsvorschub so gewählt ist, daß zumindest im Mittelbereich der geschriebenen
Figur mindestens zwei Farbflecke übereinander aufgebracht werden.
3H2374
-Ή- VPA- 8t P 6 5 h 5 DE
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet
, daß ;je Schreibtakt die Ader einen Bruchteil des Abstandes zweier gleichzeitig betätigter
Düsen bewegt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder β, dadurch gekennzeichnet, daß der
Bruchteil den Wert eines rationalen Bruches aufweist.
8. Verfahren, nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Durchmesser eines Farbfleckes kleiner gehalten wird als die Verschiebung der Ader je Schreibtakt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ader vor dem Farbauftrag durch Aufbringen einer Flüssigkeit
befeuchtet wird, in der die Farbe löslich ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
durch Aufbringen von schräg zur Bewegungsrichtung der Ader verlaufende Balken eine Veränderung des Übergangsbereiches erreicht wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß Lücken zwischen Farbflecken oder Schriftzeichen durch
Aufbringen eines Klarlacks derart geschlossen werden, daß ein gleichmäßiger Außendurchmesser entsteht.
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